JP7005957B2

JP7005957B2 - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP7005957B2
Application number: JP2017121815A
Authority: JP
Inventors: 恭平林; 聖竹谷
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2017-06-22
Filing date: 2017-06-22
Publication date: 2022-01-24
Anticipated expiration: 2037-06-22
Also published as: JP2019005945A

Description

この発明は、インクジェット記録装置に関する。

従来、ノズルからインクを吐出して画像や構造などを形成するインクジェット記録装置がある。多数のノズルに対してインクを供給するインク流路に沿って圧電素子を設け、当該圧電素子に駆動電圧を印加して変形させることで、インク流路内のインクに圧力変化を与えてインクを吐出させる技術が広く用いられている。

インクジェット記録装置では、多くのノズルが配列されて同時並列的にインクの吐出が可能になっており、いずれかのノズルからのインク吐出に係る動作不良があると、記録内容の劣化が生じるという問題がある。これに対し、特許文献１では、圧電素子の変形に伴ってインク流路の壁面をなす振動板に生じる固有振動により、当該圧電素子に残留振動が生じることを利用し、当該残留振動に応じた起電力の振動を検出することで、圧電素子が適正に動作しているか否かを検出する技術について開示されている。

また、特許文献２には、各圧電素子に駆動電圧を印加する場合の当該印加電圧の立ち上がり速度に基づいて、当該圧電素子の容量や駆動回路の抵抗値の異常を検出する技術が開示されている。

特開２０１５－５１６０６号公報特開２００８－６２５１３号公報

しかしながら、判断に必要な残留振動の振幅を得るには、初期振動の振幅が十分に大きい必要があり、周辺温度などに応じて振幅調整の手間を要するという課題がある。また、圧電素子の容量は非常に小さく、この圧電素子への印加電圧の立ち上がりを十分な精度で検出するには、高い時間精度で電圧を計測可能な計測部を必要とし、構成の複雑化や高コスト化が避けられないという課題がある。

この発明の目的は、容易な構成及び手間で適正にノズルの動作不良を検出することのできるインクジェット記録装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
インクを吐出する複数のノズルの配列と、
印加電圧に応じて変形し、複数のノズルに各々供給されるインクに対してそれぞれ圧力変化を与える複数の圧電素子と、
前記圧電素子への駆動電圧の印加に係る電力を供給する電力供給部と、
前記圧電素子に対して所定の駆動電圧パターンにより周期的に駆動電圧を印加させ、複数周期の当該駆動電圧の印加に係る前記電力供給部の供給電力に応じた所定の値の平均値を代表値として取得し、当該代表値に応じて求められる前記圧電素子の容量の異常を検出する異常検出部と、
前記容量の異常を生じている圧電素子の変形によりインクを吐出する異常ノズルのインク吐出量を当該異常ノズルに隣り合って配置されている隣接ノズルのうち少なくとも一部からのインク吐出により補完させる設定を行う対応処理部と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置である。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のインクジェット記録装置において、
前記異常ノズルを記憶する異常ノズル記憶部と、
所定の報知動作を行う報知部と、
を備え、
前記対応処理部は、検出された前記異常ノズルが所定の条件を満たす場合には、前記報知動作を行わせる
ことを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のインクジェット記録装置において、
前記複数のノズルの各々について、前記代表値に係る履歴を記憶する履歴記憶部を備え、
前記異常検出部は、前記代表値の経時変化に基づいて、前記圧電素子の劣化状況を判断する
ことを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項１～３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
記録対象画像の画像データに応じて前記複数の圧電素子への駆動電圧の印加を制御する記録制御部と、
所定の吐出不良検査画像の画像データに応じた前記記録制御部の制御により、前記複数のノズルから記録媒体に対して吐出されたインクによる前記吐出不良検査画像の読取結果に基づいて、前記複数のノズルからのインク吐出不良を検出する不良検出部と、
前記複数のノズルの開口が配列されたノズル面の清掃を行う清掃部と、
を備え、
前記対応処理部は、インク吐出不良を生じている吐出不良ノズルに前記異常ノズルではないものがある場合には、所定の条件で前記清掃部により前記ノズル面の清掃を行わせる
ことを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項４記載のインクジェット記録装置において、
記録媒体上に記録された前記吐出不良検査画像を読み取り可能に配置された読取部を備えることを特徴としている。

請求項６記載の発明は、請求項１～５のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記所定の駆動電圧パターンは、インクを前記複数のノズルから吐出させない非吐出波形であることを特徴としている。

請求項７記載の発明は、請求項１～６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記電力供給部は、
電力供給を受けて所定の駆動電圧を出力する駆動電圧出力部と、
出力されている前記所定の駆動電圧に応じた電力を前記圧電素子に対して供給可能に蓄えるキャパシターと、
前記キャパシターと前記圧電素子との間の接続の状態を切り替える第１切替部と、
を備え、
前記キャパシターの容量は、前記圧電素子の容量よりも大きい
ことを特徴としている。

請求項８記載の発明は、請求項７記載のインクジェット記録装置において、
前記電力供給部は、
前記駆動電圧出力部からの出力電流を所定の抵抗値の抵抗素子による降下電圧に基づいて前記代表値として計測する電流計測部と、
前記出力電流が前記抵抗素子を経て出力される計測経路と当該抵抗素子を経ずに出力される直接経路とを切り替える第２切替部と、
を備え、
前記異常検出部は、前記容量の異常を検出する場合に前記計測経路により前記出力電流を出力させ、前記容量の異常を検出しない場合には前記直接経路により前記出力電流を出力させる
ことを特徴としている。

請求項９記載の発明は、請求項１～８のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記異常検出部は、前記駆動電圧パターンによる駆動電圧の印加開始後所定時間経過した後に前記代表値を取得することを特徴としている。

請求項１０記載の発明は、請求項７又は８記載のインクジェット記録装置において、
前記異常検出部は、前記圧電素子の充電に係る前記キャパシターの放電速度と前記キャパシターの充電時における当該キャパシターの充電速度とが所定の基準差以下となった後に前記代表値を取得することを特徴としている。

請求項１１記載の発明は、請求項１０記載のインクジェット記録装置において、
前記異常検出部は、複数の計測値の平均により前記代表値を取得することを特徴としている。

請求項１２記載の発明は、請求項１～１１のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
記録対象画像の画像データに応じて前記複数の圧電素子への駆動電圧の印加を制御する記録制御部を備え、
前記異常検出部は、記録対象画像の記録動作を繰り返し行う場合に、当該記録動作間で前記容量の異常の検出を行うことを特徴としている。

請求項１３記載の発明は、請求項１２記載のインクジェット記録装置において、
前記複数の圧電素子についての前記容量の異常の検出動作は、複数回の前記記録動作間に分割して行われることを特徴としている。

本発明に従うと、インクジェット記録装置において、容易な構成及び手間で無駄なく適正にノズルの動作不良を検出することができるという効果がある。

本発明の実施形態のインクジェット記録装置の全体構成を示す図である。ヘッドユニットのノズル面を模式的に示す図である。インクジェット記録装置の機能構成を示すブロック図である。電力供給部及び画像記録部の電力供給回路を説明する概略図である。電流及び電圧の変化を説明する図である。画像記録動作の実行中に行われる場合の記録媒体上の画像記録位置について説明する図である。インクジェット記録装置で実行されるノズル異常検出制御処理の制御手順を示すフローチャートである。ノズル異常検出制御処理の制御手順を示すフローチャートの他の例である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態のインクジェット記録装置１を示す全体斜視図である。

このインクジェット記録装置１は、搬送部１０と、画像記録部２０と、クリーニング部３０（清掃部）と、制御部４０（異常検出部、対応処理部、記録制御部、不良検出部）と、読取部６０などを備える。

搬送部１０は、駆動ローラー１１と、搬送ベルト１２と、従動ローラー１３と、搬送モーター１４と、押圧ローラー１５と、剥がしローラー１６などを有する。無端状の搬送ベルト１２は、駆動ローラー１１及び従動ローラー１３の間で架け渡され、搬送モーター１４の駆動によって駆動ローラー１１が回転動作するのに従って周回移動する。この搬送ベルト１２の外周面を搬送面として画像記録部２０に対して所定の搬送方向に相対移動させることで、搬送面上に載置された記録媒体Ｐを当該搬送方向に移動させる搬送動作を行う。搬送ベルト１２としては、駆動ローラー１１及び従動ローラー１３との接触面で柔軟に屈曲し、かつ確実に記録媒体Ｐを支持する材質のものが用いられ、例えば、ゴムなどの樹脂製のベルトや、スチールベルトなどが挙げられる。この搬送ベルト１２は、記録媒体Ｐが吸着される材質及び／又は構成を有することで、より記録媒体Ｐを安定して搬送ベルト１２に載置可能とすることが出来る。この場合、画像記録部２０よりも搬送方向について下流側で記録媒体Ｐを搬送ベルト１２から剥離させるための構成が更に設けられていても良い。

従動ローラー１３は、搬送ベルト１２の移動に伴って回転する。
記録媒体Ｐとしては、特には限られないが、ここでは搬送方向に連続した布帛などが用いられ、記録媒体Ｐ上に適宜な間隔で記録された複数の画像は、図示略の後処理装置で乾燥され、また、巻取り若しくは振り落としがなされ、及び／又は各々裁断される。

搬送モーター１４は、制御部４０からの制御信号に応じた回転速度で駆動ローラー１１を回転動作させる。搬送モーター１４は、駆動ローラー１１を通常の搬送方向とは反対方向に逆回転させることも可能となっている。これにより、搬送ベルト１２は、駆動ローラー１１の回転速度に応じた搬送速度で記録媒体Ｐを搬送する。

押圧ローラー１５は、搬送ベルト１２の載置面に供給される記録媒体Ｐを当該載置面に対して押圧することでしわなどの載置面からの浮きを除去する。
剥がしローラー１６は、搬送ベルト１２に吸着された状態で搬送されてきた記録媒体Ｐを所定の圧力で引っ張ることで、記録媒体Ｐを搬送面から引き剥がして後処理装置へ送る。

クリーニング部３０は、画像記録部２０のノズル２７（図３参照）やノズル開口２７ａ（図２参照）が設けられた面（ノズル面２１０；図２参照、ここでは、搬送面上に載置された記録媒体Ｐと対向する面）のクリーニング（清掃）を行う。クリーニング部３０は、例えば、不織布やブレード部材などを有し、ノズル面２１０に付着固化したインクや異物などを払拭する。不織布やブレード部材には、必要に応じて洗浄液などが含有、付着され得る。また、クリーニング部３０は、ノズル２７内のインクを吐出させることで当該ノズル内の異物や気泡などを取り除くクリーニングの実行時に吐出されたインクを回収するためのインクトレイなどを有していてもよい。クリーニング部３０は、クリーニング動作を行う場合に画像記録部２０と相対移動されてノズル面と対向配置される。

制御部４０は、インクジェット記録装置１の各部の動作を統括制御する。

読取部６０は、撮像センサーなどを備え、記録媒体Ｐの表面（特に、記録された記録対象画像）を撮像して読み取る動作を行う。読取部６０は、画像記録部２０の搬送方向について下流側かつ記録媒体Ｐが剥がしローラー１６により搬送ベルト１２から剥がされる位置よりも上流側で記録媒体Ｐの表面の撮像を行い、画像記録部２０により記録された画像を読み取ることが可能となっている。

画像記録部２０は、インクをノズル２７（図３参照）から吐出して記録媒体Ｐの上面（搬送面に接する側とは反対側の面）に着弾（付与）させることで画像を記録（形成）する記録動作を行う。画像記録部２０は、複数、ここでは、４つのヘッドユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ（以降、一部又は全部をまとめてヘッドユニット２１とも記す）を有する。これらヘッドユニット２１からは、図示略のインク貯留部から供給される各々異なる色のインク、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、黒色の各色のインクが吐出される。ヘッドユニット２１は、いずれも搬送面に平行な面内で記録媒体Ｐの搬送方向と交差（ここでは直交）する幅方向に所定サイズ（上述の最大幅サイズ）の記録媒体Ｐの記録可能幅に亘ってノズル２７（図３参照）が設けられ、インクが吐出可能となっている。

図２は、ヘッドユニット２１Ｋのノズル面を模式的に示す図である。
なお、ヘッドユニット２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙも同一の構成を有するので、これらについては説明を省略する。

ヘッドユニット２１Ｋには、底面に所定の間隔（ノズル間隔）、ここでは例えば３６０ｄｐｉ（dot per inch）に対応して約１４１μｍ間隔でノズル開口２７ａ（ここでは、１つのみ符号を明示）が配列された吐出ヘッド２１１が複数（ここでは、１６個）設けられている。２個の吐出ヘッド２１１が組になり、各吐出ヘッド２１１のノズル開口２７ａが幅方向について交互に配置されることで、合わせて７２０ｄｐｉ（ノズル間隔は約７０．５μｍ）の記録解像度による画像記録が可能となっている。この吐出ヘッド２１１の組が更に千鳥格子状に配置されることで、幅方向に均一な間隔で上述の記録可能幅に亘ってノズル開口２７ａが配列されたラインヘッドを構成している。

ヘッドユニット２１Ｋは、画像記録動作の間、ノズル面が搬送面と対向した状態で固定され、記録媒体Ｐの搬送に応じて搬送方向の異なる位置に所定の間隔で順次インクを吐出していくことで、ワンパス方式で画像を記録する。搬送方向についての記録解像度は、ノズル２７からの吐出周波数と搬送速度などによって定まるが、上述の７２０ｄｐｉと等しくてもよいし、異なっていてもよい。

図３は、本実施形態のインクジェット記録装置１の機能構成を示すブロック図である。

インクジェット記録装置１は、上述の搬送部１０、画像記録部２０、クリーニング部３０、制御部４０及び読取部６０に加えて、記憶部５０（異常ノズル記憶部、履歴記憶部）と、通信部７０と、操作表示部８０（報知部）と、電力供給部９０などを備える。

制御部４０は、インクジェット記録装置１の全体動作を統括制御する。制御部４０は、ＣＰＵ４１と、ＲＡＭ４２などを備える。ＣＰＵ４１は、各種演算処理を行い、制御動作に係る制御プログラムの種々の命令を実行する。制御動作には、記録対象画像の画像データに応じて搬送部１０及び画像記録部２０の動作（各圧電素子２６への駆動電圧の印加）を制御して記録媒体に画像を記録させる処理や、各圧電素子２６及び／又はノズル２７の動作異常を検出する処理、検出結果に基づいてクリーニング部３０を動作させる処理などが含まれる。ＲＡＭ４２は、ＣＰＵ４１に作業用のメモリー空間を提供し、一次データを記憶する。ＲＡＭ４２には、フラッシュメモリーなどの書き込み更新可能な不揮発性メモリーが含まれていてもよい。

記憶部５０は、各種制御プログラム、設定データや記録対象の画像データ及び当該画像データの画像記録用加工データを記憶する。各種制御プログラム及び設定データは、フラッシュメモリーなどの不揮発性メモリーやＨＤＤ（Hard Disk Drive）などに記憶されるのが好ましく、記録対象の画像に係るデータは、ＤＲＡＭなどの大容量高速処理が可能な揮発性メモリーなどに記憶されるのが好ましい。記憶部５０は、これら不揮発性メモリー及びＤＲＡＭを有する。制御プログラムには、動作不良ノズルの検出プログラム５１が含まれる。設定データには、動作不良ノズルが後述の不良原因と対応付けられた又は分類された不良ノズルリスト５２と、動作不良ノズルの欠補完設定５３と、各圧電素子２６の容量履歴データ５４（供給電力の代表値に係る履歴）などが含まれる。

搬送部１０は、画像を記録する記録媒体を画像記録部２０による画像記録位置に供給し、画像が記録された記録媒体を排出する。搬送部１０は、画像記録位置において、画像記録部２０に対して適切な位置関係で記録媒体を移動、保持させる。搬送部１０は、上述のように、搬送モーター１４を有し、駆動ローラー１１を所定の速度で回転動作させることで搬送ベルト１２上の記録媒体を移動させる。

画像記録部２０は、搬送部１０により供給された記録媒体上に画像記録位置においてＣＭＹＫ各色のインクを吐出させて画像を記録する。画像記録部２０の各吐出ヘッド２１１には、インクを吐出する複数のノズル２７と、配列された複数のノズル２７に各々連通し、当該複数のノズル２７にインクを供給するインク流路の途中（圧力室）を変形させてそれぞれインクに圧力変化を与える複数の圧電素子２６と、電圧を印加して、印加電圧により圧電素子２６の変形動作を行わせるヘッド駆動部２５などを有する。

クリーニング部３０は、上述のように、不織布やブレードなどを有し、ノズル面２１０に対してこれらを相対移動させる駆動部を有する。また、クリーニング部３０を搬送方向に移動させる機構を有し、複数のヘッドユニット２１のノズル面２１０に対して不織布、ブレードやインクトレイを共通に利用可能とすることができる。

読取部６０は、撮像センサーを有し、制御部４０の制御により適切なタイミングで記録媒体Ｐの表面を撮像し、撮像データを制御部４０に出力する。撮像センサーとしては、例えば、ＲＧＢ３色で撮像可能なラインセンサーが用いられ、記録媒体Ｐの搬送に応じて撮像を繰り返すことで二次元画像を取得することが可能である。

通信部７０は、インクジェット記録装置１と外部との間でのデータの送受信を所定の通信規格に従って制御する。通信部７０には、例えば、ＬＡＮによるＴＣＰ／ＩＰ接続を制御するネットワークカードなどが含まれる。通信部７０を介してインクジェット記録装置１と通信を行う外部機器としては、プリントサーバー、各種ＰＣや携帯端末などのコンピューターが挙げられる。

操作表示部８０は、ユーザーなど外部からの入力操作を受け付けて、受け付けた操作内容を電気信号として制御部４０に出力する操作受付部と、制御部４０の制御に基づいてインクジェット記録装置１のステータス、警告表示やユーザーの入力操作に係るメニューなどを表示させる表示部とを有する。表示部としては、例えば、液晶ディスプレイが含まれ、この液晶ディスプレイにタッチセンサーが重ねて設けられてタッチパネルとして動作させることで、操作受付部として外部からの入力操作を受け付ける。操作表示部８０としては、その他の構成、ＬＥＤランプや押しボタンスイッチなどが設けられていても良く、これらが併用されてもよい。また、操作表示部８０は、表示部により警告表示が行われる場合などに、合わせてビープ音の発生や音声出力が可能であってもよい。

電力供給部９０は、インクジェット記録装置１の各部に必要な電力を供給する。電力供給部９０は、外部から電力供給を受け、ＤＣ／ＤＣ変換部９５において必要な直流電圧に変換して各部に出力する。

電力供給部９０は、後述のように、画像記録部２０のヘッド駆動部２５に対し、圧電素子の駆動電圧の印加に係る２種類の電圧ＶＨ１、ＶＨ２（直流電圧）で電力を出力（供給）可能である。電力供給部９０は、これらのうち電圧ＶＨ１の供給路で電流を計測する電流検出部９１（電流計測部）を有する。電流検出部９１としては、所定の抵抗値の抵抗素子が回路に直列に挿入され、当該抵抗素子における降下電圧に基づいて電流値（出力電流）を計測する方式のものが用いられる。

次に、本実施形態のインクジェット記録装置１における圧電素子２６への電圧印加に係る回路構成について説明する。
図４は、本実施形態のインクジェット記録装置１における電力供給部９０及び画像記録部２０の電力供給回路を説明する概略図である。ここでは、一のノズル２７に対応する圧電素子２６及びヘッド駆動部２５への電力供給に係る構成を示すが、複数のノズル２７に対応する複数の圧電素子２６及びヘッド駆動部２５に対して共通に電力供給を行い、各ヘッド駆動部２５において各々個別に圧電素子２６への供給電圧を切り替えることが可能である。

電力供給部９０において、外部から入力された電力（ここでは、直流電圧で例えば２４Ｖなど）は、ＤＣ／ＤＣ変換部９５（駆動電圧出力部）により電圧ＶＨ１、ＶＨ２に変換されて各々出力される。電圧ＶＨ２の出力は２系統あり、一方は直接（電流検出部９１の抵抗素子を経ない直接経路で）切替素子９２（第２切替部）に入力され、他方は電流検出部９１（その抵抗素子）を含む計測経路を介して切替素子９２に入力される。これらのうち一方が切替素子９２の切替状態に応じてヘッド駆動部２５へ出力される。

電圧ＶＨ２は、切替素子９２からヘッド駆動部２５の第１スイッチ２５１（第１切替部）に入力される。第１スイッチ２５１との接続端と接地面との間には、第１安定化キャパシター９３（キャパシター）が設けられている。電圧ＶＨ１は、ヘッド駆動部２５の第２スイッチ２５２に入力される。第２スイッチ２５２との接続端と接地面との間には、第２安定化キャパシター９４が設けられている。また、ヘッド駆動部２５の第３スイッチ２５３の一端が接地されている。第１安定化キャパシター９３及び第２安定化キャパシター９４の容量は、圧電素子２６の容量よりも十分に大きい。

ドライバー回路２５４には、画像データ信号と所定のクロック信号が入力され、これらの信号に応じて第１スイッチ２５１、第２スイッチ２５２及び第３スイッチ２５３のうちいずれか一つがオンされることにより（切替期間にいずれもオンされない期間が挟まれるように構成することもできる）、いずれかの電圧が圧電素子２６の一端に供給される（第３スイッチ２５３がオンされた場合には、圧電素子２６に蓄えられていた電荷が放電される）。圧電素子２６の他端は接地されており、これにより圧電素子２６には、供給された電圧が印加されることになる。ここでは、電圧ＶＨ１は、ノズル２７からインクを吐出させない程度（ノズル２７内でインク液面が振動する）の電圧（非吐出電圧）であり、電圧ＶＨ２は、ノズル２７からインクを吐出させる電圧（吐出電圧）である。

図５は、各部における電流及び電圧の変化を説明する図である。
なお、ここでは、定性的な説明のために電流及び電圧の過渡的状況を誇張して示しており、定量的に特定の代表的な値に応じた波形を意図していない。

圧電素子２６は容量性素子であるので、第１スイッチ２５１又は第２スイッチ２５２がオンされると、供給される電圧及び圧電素子２６の容量に応じてＤＣ／ＤＣ変換部９５から圧電素子２６の一端へ電位差に応じて、すなわち、圧電素子２６の一端の電圧ＶａがＤＣ／ＤＣ変換部９５の出力電圧Ｖｂと等しくなるまで一時的に圧電素子２６の一端への電流Ｉａ（＞０）が流れる。また、第３スイッチ２５３がオンされると、圧電素子２６の一端から接地面へ当該一端の電位に応じた（すなわち、圧電素子２６の一端が接地電圧になるまでの）一時的な電流Ｉａ（＜０）が流れる。

第１スイッチ２５１又は第２スイッチ２５２がオンされた（接続がなされた）場合、第１安定化キャパシター９３又は第２安定化キャパシター９４、及びＤＣ／ＤＣ変換部９５から圧電素子２６に電流が流れる。電流の大きさは、第１安定化キャパシター９３、第２安定化キャパシター９４と圧電素子２６の電圧差、及び第１スイッチ２５１又は第２スイッチ２５２のオン抵抗などの第１安定化キャパシター９３、第２安定化キャパシター９４から圧電素子２６にかけての回路抵抗に応じた（すなわち、これらを時定数とする）大きさとなる。ＤＣ／ＤＣ変換部９５からは、出力インピーダンスに応じた出力電流が生じ、残りの電流が第１安定化キャパシター９３、第２安定化キャパシター９４からのものである。回路抵抗は、出力インピーダンスと比較して十分に小さいので、第１スイッチ２５１又は第２スイッチ２５２がオンされた直後の大きな電流Ｉａの大部分は、第１安定化キャパシター９３、第２安定化キャパシター９４から流れる電流となる。第１安定化キャパシター９３、第２安定化キャパシター９４からの放電がなされると、放電量に応じて第１安定化キャパシター９３、第２安定化キャパシター９４の電圧が僅かに低下する。

圧電素子２６に駆動電圧が印加された後、第１スイッチ２５１及び第２スイッチ２５２がオフされると（接続が切断されている場合）、第１安定化キャパシター９３、第２安定化キャパシター９４の放電分の電荷がＤＣ／ＤＣ変換部９５により再充電されることになる。特に、電流検出部９１を介して第１安定化キャパシター９３を充電する場合には、電流検出部９１の抵抗素子が他の回路抵抗などと比較して大きいことから、これらに応じた時定数（上述の圧電素子２６への放電に係る時事定数より大きい）により再充電時に電流検出部９１により検出される出力電流Ｉｂがより小さくかつより長い時間継続することになる。
すなわち、第１スイッチ２５１は、第１安定化キャパシター９３と圧電素子２６との間の接続状態を切り替える。

このような構成により、圧電素子２６への突入電流による一時的な電圧Ｖｂの低下、すなわち、圧電素子２６に印加される電圧Ｖａの低下が低減され、また、ＤＣ／ＤＣ変換部９５から電流値の時間変化の小さい出力電流Ｉｂ（平均電流値Ｉｒ）が生じることになる。このような用途に必要な第１安定化キャパシター９３、第２安定化キャパシター９４の容量は、通常、全ての圧電素子２６に対して同時に駆動電圧を印加する場合に、インク吐出性能に問題を生じさせるほどの電圧Ｖｂの低下を生じさせない程度であり、すなわち、圧電素子２６の容量と圧電素子２６の数の積に対して更に１～２桁以上大きい値である。

なお、画像記録動作時に電流検出部９１の抵抗素子を介してインク吐出動作に係る駆動用の電圧ＶＨ２を多数の圧電素子２６に一度に出力しようとすると、圧電素子２６の数に応じて抵抗素子での発熱量が増大し、また、電圧低下の影響を低減させるための第１安定化キャパシター９３の容量を更に大きくする必要が生じる。したがって、切替素子９２を設けることで、電流の計測が不要な場合には、電流検出部９１をバイパスさせる経路に切り替えて駆動電圧を出力するのが好ましい。

次に、本実施形態のインクジェット記録装置１におけるインク吐出に係る動作不良ノズルの検出動作について説明する。
動作不良ノズルには、圧電素子２６の劣化や駆動回路の断線など、ノズル２７からのインク吐出を個別に回復不能なものと、ノズル２７の詰まりやインク流路への気泡や異物の混入など、クリーニング動作や回復動作によってインク吐出を各々回復可能なものとがある。

インクジェット記録装置１では、記録媒体Ｐ上の余白などに定期的に所定のテスト画像（吐出不良検査画像）を記録させ、読取部６０により読み取られた当該テスト画像の異常を検出することで（読取結果に基づいて）、各ノズル２７からのインク吐出不良の有無を判断（検出）する。所定のテストチャートとしては、いずれのノズル２７からインクが吐出されたかを識別可能に各ノズル２７により各々別個の線分を記録させたラダーチャートなどが広く用いられる。この場合、上述の動作不良の原因によらず、一律にインク吐出不良のあるノズル２７が検出される。

一方で、本実施形態のインクジェット記録装置１では、上述の電力供給部９０の電流検出部９１で出力電流Ｉｂ（供給電力に応じた代表値）を計測することにより、当該圧電素子２６及びその駆動回路に異常があるか否かの検出を行う。圧電素子２６及び駆動回路の異常を検出する場合には、選択された圧電素子２６に対し、第２スイッチ２５２をオフにした状態で所定の切替周期で第１スイッチ２５１と第３スイッチ２５３を交互にオンさせて、各ノズル２７に対し、周期的に非吐出電圧である電圧ＶＨ２の駆動電圧の印加有無を切り替える。これにより、選択されている圧電素子２６の充放電が繰り返される（所定の駆動波形パターン）。オンオフの切替周期は、圧電素子２６の充放電が十分になされる時間以上とされ、すなわち、第１スイッチ２５１、第３スイッチ２５３のオン抵抗などの回路抵抗及び圧電素子２６の容量によって下限時間が定まる。回路抵抗は、圧電素子２６への印加波形の鈍りが圧電素子２６の動作に問題を及ぼさない範囲内となるように回路が構成される。一方で、オンオフの切替周期は、第１安定化キャパシター９３の充電が終了せず、圧電素子２６への放電量とバランスして適切な充電電流が継続的に流れる状況が好ましい。例えば、０．１ｎＦ～１．０ｎＦ程度の圧電素子２６に対して１５Ｖ程度の電圧を印加する場合に、測定可能な出力電流Ｉｂの電流値を得るのに適切なオンオフの切替周波数ｆとして１０ｋＨｚ程度が定められる。

具体的には、圧電素子２６の容量Ｃｐに対して電圧「０」から電圧Ｖ１まで充電するまでの仕事（すなわち、圧電素子２６の電圧Ｖ１における静電エネルギー）Ｅ＝Ｃｐ・Ｖ１^２／２を毎秒第１スイッチ２５１のオンオフの切替周波数ｆの回数実行するので、１秒当たりの仕事量、すなわち、ＤＣ／ＤＣ変換部９５の供給電力量は、Ｅ・ｆ＝∫（Ｉｂ・Ｖｂ）ｄｔ～Ｉｒ・Ｖ１となる。よって、圧電素子２６の容量Ｃｐ＝２・Ｉｒ／（Ｖ１・ｆ）～２・Ｉｒ／（Ｖ０・ｆ）となり、容量Ｃｐは、既知の印加電圧Ｖ０（すなわち、電圧ＶＨ２）及びオンオフの切替周波数ｆ、並びに計測された出力電流Ｉｂの平均電流値Ｉｒに応じて求められる。なお、実際には、計測される出力電流Ｉｂの電流値はリップルの影響を受けて若干（±ε）変動するので、複数回出力電流Ｉｂを計測して平均することなどにより平均電流値Ｉｒが求められる。電圧ＶＨ２及び切替周波数ｆが固定値である場合には、実際に容量Ｃｐを計算せずとも、平均電流値Ｉｒが容量Ｃｐに対応する値となる。

ここで、第１安定化キャパシター９３の電圧Ｖｂが変化すると、第１安定化キャパシター９３の充放電速度（電流）も変化する。第１安定化キャパシター９３の充電の速さには、当該第１安定化キャパシター９３の容量及び電流検出部９１の内部抵抗などの回路抵抗が影響する。また、第１安定化キャパシター９３の放電には、上述の圧電素子２６の充電に係る各構成が影響する。電圧Ｖｂが高過ぎると、放電速度と比較して充電速度が遅くなり、電圧Ｖｂが徐々に低下していく。電圧Ｖｂが低すぎると、放電速度と比較して充電速度が速くなり、電圧Ｖｂが徐々に上昇していく。切替周波数ｆでのオンオフ動作が連続してなされる場合、第１安定化キャパシター９３の電圧Ｖｂは、設定された印加電圧Ｖ０よりも僅かに低下し、放電と充電の速度がバランスする値（平衡値Ｖ１）で上下に周期変動する形で安定する。印加電圧Ｖ０から平衡値Ｖ１への低下幅は、第１安定化キャパシター９３、第２安定化キャパシター９４の容量に応じて圧電素子２６への印加電圧（すなわち、変形動作）への影響を無視可能に小さくすることができる一方、当該容量に応じて、微小な低下により第１安定化キャパシター９３の充放電速度への影響が大きくなる。したがって、充電電流の平均電流値Ｉｒの計測を行う場合には、切替周波数ｆでの電流検出部９１を経由した検査対象の圧電素子２６への電圧印加開始後、電圧Ｖｂが平衡値Ｖ１に十分漸近する（放電速度と充電速度が基準最下になる）まで待機（所定時間経過）した後に計測を行うことで、計測精度が向上する。

このような各ノズルの検査前に待機に要する時間（待機時間ｔｒｍｓ）については、予め数式を保持し、設定された各パラメーターの値に基づいて算出されてもよいが、予めテーブルに実験値を書き込み保持させることができる。この待機時間ｔｒｍｓは、概ね第１安定化キャパシター９３の充放電に係る応答速度、すなわち、時定数を定める当該第１安定化キャパシター９３の容量と電流検出部９１の抵抗素子の積に応じて定まる。第１安定化キャパシター９３を可変容量として時定数を変更させることも可能であるが、容量を低下させて時定数を低下させると、出力電流Ｉｂの計測時に平均電流値Ｉｒからのばらつき±εも大きくなるので、この場合には、出力電流Ｉｂの計測回数を増加させて平均値の精度を向上させるなどが望ましい。

このようにして算出される圧電素子２６の容量Ｃｐ（すなわち、平均電流値Ｉｒ）が基準範囲と比較して非常に小さい（「０」を含む）場合、ＤＣ／ＤＣ変換部９５から圧電素子２６まで（両端を含む）に断線などの不良があることが分かる。一方で、容量Ｃｐ（平均電流値Ｉｒ）が基準範囲と比較して非常に大きい場合には、ＤＣ／ＤＣ変換部９５から圧電素子２６までに短絡（ショート）などの通電状態不良があることが分かる。

また、算出された圧電素子２６の容量Ｃｐは、容量履歴データ５４に記憶された過去の初期値や算出履歴（計時変化）と比較され、所定の基準範囲から外れた場合には、当該圧電素子２６に劣化などが生じていると判断（劣化情報を判断）される。基準範囲としては、出荷前検査などで予め計測、保持された初期範囲であってもよいし、最初の所定数回の平均電流値Ｉｒに基づいて得られた値を平均したものとすることもできる。基準範囲データは、記憶部５０などに記憶される。また、所定の基準範囲から外れる前でも、履歴（計時変化）に基づいてまもなく（例えば、所定の基準日数内に）基準範囲から外れることが想定される場合には、注意表示などを行わせてもよい。

これら容量Ｃｐの異常から検出される断線、短絡や劣化などの電気系の異常は、個別には回復不能な異常であり、不良ノズルリスト５２において、回復不能な異常ノズルとして記憶される。あるいは、ヘッド駆動部２５により共通に駆動される複数のノズル２７が同様に劣化している場合には、印加電圧Ｖ０を変更する設定を行うことで全体の調整がなされてもよい。個別に回復不能な異常ノズルがある場合、新たに生じた場合には、インクジェット記録装置１では、電気系の異常を有する圧電素子２６がその変形によりインクを吐出させるノズル２７（異常ノズル）の駆動を中止させ、このノズル２７のインク吐出量を当該ノズル２７と隣り合って配置されているノズル２７（隣接ノズル）により補完的にインク吐出動作を行わせるように各ノズル２７の吐出設定を行って欠補完設定５３として記憶させる。なお、本実施形態のインクジェット記録装置１では、ノズル開口２７ａが二次元配置されており、あるノズルに対して隣り合うノズル２７が幅方向について両端を除いて３～４個存在するが、欠補完に係る補完的なインク吐出動作をこれら全ての隣り合うノズル２７により行わせる必要は必ずしもなく、少なくとも一部の隣り合うノズル２７によって欠補完の設定がなされればよい。

一方、上述のテストチャートを用いて吐出不良が検出されたノズル２７（吐出不良ノズル）のうち、回復不能（異常ノズル）ではないものについては、回復可能と判断される。回復可能なノズル２７が生じた場合には、当該回復可能なノズル２７の数が少ないうちは、上述の欠補完の設定を行い、回復可能なノズル２７の数がある程度増えてきたり、欠補完が困難（例えば、隣り合って配置される複数のノズル２７がいずれも吐出不良となった場合など）となったりした場合（所定の条件）に、クリーニング部３０を動作させてノズル面２１０のクリーニングを行う。あるいは、一つでも回復可能なノズル２７が生じた場合には、欠補完の設定を行わずに直ちにノズル面２１０のクリーニングを行ってもよい。

これらの異常検出動作に係る処理は、インクジェット記録装置１の起動時（電力供給開始時）や、画像記録動作の実行中に定期的に行われる。また、プリントジョブの切り替えなどによる画像記録動作の中断中などに行われてもよい。
図６は、画像記録動作の実行中に行われる場合の記録媒体Ｐ上の画像記録位置について説明する図である。

連続した記録媒体Ｐ上に続けて記録対象画像Ｆ１、Ｆ２が記録される（記録動作が繰り返し行われる）場合、各記録対象画像Ｆ１、Ｆ２の搬送方向下流側にテストチャートＣ１、Ｃ２がＹＭＣＫ４色のそれぞれについて帯状に形成されている。これらのテストチャートＣ１、Ｃ２は、必ずしも毎回全てのノズルについて吐出不良を検出可能としなくてもよく、複数個のテストチャートＣ１、Ｃ２などの組み合わせによって全てのノズルについての吐出不良が検出可能であってもよい。

テストチャートＣ２の搬送方向下流側には、前回の記録対象画像Ｆ１との間に若干の間隙Ｍ１が設けられている。この間隙Ｍ１の間（記録動作間）にインクを吐出させずに各圧電素子２６の容量算出に係る電流計測動作を行わせることができる。この電流計測動作も、一つの間隙Ｍ１で全ての圧電素子２６の容量を計測する必要は必ずしもなく、複数個の間隙の間に実行された複数回の電流計測動作の組み合わせで（複数回の記録動作間に分割されて）全ての圧電素子２６の容量が算出されてもよい。

また、毎回全てのノズル２７のインク吐出不良や圧電素子２６の動作異常を識別可能とせず、複数のノズル２７や圧電素子２６のグループ内にインク吐出不良や動作異常があるか否かを検出可能としてもよい。グループ内にインク吐出不良や動作異常があると検出された場合に、当該グループに属する複数のノズル２７や圧電素子２６について各々検査を行い、インク吐出不良を生じているノズル２７や動作異常を生じている圧電素子２６を同定することとしてもよい。

図７は、本実施形態のインクジェット記録装置１で実行されるノズル異常検出制御処理の制御部４０による制御手順を示すフローチャートである。

ノズル異常検出制御処理が開始されると、制御部４０は、電力供給部９０に制御信号を出力し、電流検出部９１を介す側に切替素子９２を切り替える。制御部４０は、各圧電素子２６を順番に選択しながら電圧ＶＨ２の印加有無をクロック信号に応じて切り替えて電流値を電流検出部９１から取得し、選択された圧電素子２６の圧電容量を取得する（ステップＳ１０１）。

制御部４０は、電力供給部９０に制御信号を出力し、電流検出部９１を介さない側に切替素子９２を切り替えて、テストチャートと記録対象画像を記録媒体Ｐ上に記録させる（ステップＳ１０２）。制御部４０は、記録媒体Ｐの搬送に合わせて読取部６０に制御信号を出力し、記録されたテストチャートを読み取らせる（ステップＳ１０３）。

制御部４０は、取得された圧電容量とテストチャートを解析して、吐出動作に異常のあるノズルを検出する（ステップＳ１０４）。制御部４０は、不良ノズルリスト５２を参照し、既知の異常ノズルの情報を取得する（ステップＳ１０５）。

制御部４０は、新たに検出された異常ノズルが有るか否かを判別する（ステップＳ１０６）。ないと検出された場合には（ステップＳ１０６で“ＮＯ”）、制御部４０は、ノズル異常検出制御処理を終了する。

新たに検出された異常ノズルがあると判別された場合には（ステップＳ１０６で“ＹＥＳ”）、制御部４０は、当該異常ノズルが電気系の異常であるか否か、すなわち、テストチャートと圧電容量のいずれにおいても異常が検出されたか否かを判別する（ステップＳ１０７）。電気系の異常であると判別された場合には（ステップＳ１０７で“ＹＥＳ”）、当該異常ノズルに幅方向について隣り合うノズルにも異常が生じているか否かを判別する（ステップＳ１０８）。異常があると判別された場合（所定の条件）には（ステップＳ１０８で“ＹＥＳ”）、制御部４０は、異常を示す所定の報知動作を操作表示部８０などにより行わせ、異常が検出された吐出ヘッド２１１（又はヘッドユニット２１）の交換を促す通知を行う（ステップＳ１１１）。そして、制御部４０は、ノズル異常検出制御処理を終了する。

新たな異常ノズルに幅方向について隣り合うノズルに異常が生じていないと判別された場合には（ステップＳ１０８で“ＮＯ”）、制御部４０は、新たな異常ノズルの使用を中止させ、当該異常ノズルに本来吐出させるインクを隣り合うノズルにより補完吐出させる設定を行う（ステップＳ１０９）。そして、制御部４０は、ノズル異常検出制御処理を終了する。

ステップＳ１０７の判別処理で、新たな異常ノズルが電気系の異常によるものではないと判別された場合には（ステップＳ１０７で“ＮＯ”）、制御部４０は、新たな異常ノズルに幅方向について隣り合うノズルに異常が生じているか否かを判別する（ステップＳ１２１）。隣り合うノズルに異常が生じていないと判別された場合には（ステップＳ１２１で“ＮＯ”）、制御部４０は、検出されている異常ノズルの数が所定の基準数未満であるか否かを判別する（ステップＳ１２２）。基準数未満であると判別された場合には（ステップＳ１２２で“ＮＯ”）、制御部４０の処理は、ステップＳ１０９に移行する。

異常ノズルの数が基準数未満ではない（基準数異常である）と判別された場合には（ステップＳ１２２で“ＹＥＳ”）、制御部４０は、画像記録動作を中断させ、当該異常ノズルを含むヘッドユニット２１のクリーニング処理をクリーニング部３０により行わせる（ステップＳ１２３）。そして、制御部４０は、ノズル異常検出制御処理を終了する。

ステップＳ１２１の判別処理で、隣り合うノズルにも異常があると判別された場合には（ステップＳ１２１で“ＹＥＳ”）、制御部４０の処理は、ステップＳ１２３に移行する。
なお、ステップＳ１０６の判別処理で一度に複数のノズルに新たな異常が検出された場合には、ステップＳ１０７以降の処理を繰り返せばよい。ただし、ステップＳ１１１、Ｓ１２３の処理については、全ての新たな異常ノズルについての処理が終了後にまとめて行わせることができる。

図８は、ノズル異常検出制御処理の制御部４０による制御手順を示すフローチャートの他の例である。
このノズル異常検出制御処理は、テストチャートの記録動作とは独立して行われるものであって、例えば、インクジェット記録装置１の起動時や、プリントジョブの切り替えなどによる画像記録動作の中断中などに行われる。

このノズル異常検出制御処理は、図７で示したノズル異常検出制御処理のうち、ステップＳ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０７、Ｓ１２２の処理が削除され、ステップＳ１２１の処理の代わりにステップＳ１２１ａの処理が実行される。その他の処理内容は同一であり、同一の処理内容には同一の符号を付して説明を省略する。

制御部４０は、ステップＳ１０１の処理に続いてステップＳ１０４の処理を実行する。また、制御部４０は、ステップＳ１０６の判別処理で“ＹＥＳ”に分岐した場合には、ステップＳ１０８の処理に移行する。

ステップＳ１０８の処理で“ＹＥＳ”に分岐すると、制御部４０は、隣り合うノズルの異常が電気系の異常であるか否かを判別する（ステップＳ１２１ａ）。電気系の異常ではないと判別された場合には（ステップＳ１２１ａで“ＮＯ”）、制御部４０の処理は、ステップＳ１２３に移行する。また、制御部４０は、ステップＳ１２３の処理の後にステップＳ１０９の処理を実行する。

ステップＳ１２１ａの判別処理で、隣り合うノズルの異常が電気系の異常であると判別された場合には（ステップＳ１２１ａで“ＹＥＳ”）、制御部４０の処理は、ステップＳ１１１に移行する。

以上のように、本実施形態のインクジェット記録装置１は、インクを吐出する複数のノズル２７の配列と、印加電圧に応じて変形し、複数のノズル２７に各々供給されるインクに対してそれぞれ圧力変化を与える複数の圧電素子２６と、圧電素子２６への駆動電圧の印加に係る電力を供給する電力供給部９０と、制御部４０とを備える。制御部４０は、圧電素子２６に対して所定の駆動電圧パターンにより周期的に駆動電圧を印加させ、当該駆動電圧の印加に係る電力供給部９０の供給電力に応じた平均電流値Ｉｒを計測取得し、当該平均電流値Ｉｒに応じて求められる圧電素子２６の容量Ｃｐの異常を検出する異常検出部と、容量Ｃｐの異常を生じている圧電素子２６の変形によりインクを吐出する異常ノズルのインク吐出量を当該異常ノズルに隣り合って配置されている隣接ノズルのうち少なくとも一部からのインク吐出により補完させる設定を行う対応処理部と、として動作する。
このように、周期的な駆動電圧の印加を行い、その間の電力供給部９０の供給電力に応じた平均電流値Ｉｒを取得して、圧電素子２６の容量を見積もることで、短時間で急激に変化する圧電素子２６への印加電圧や電流を計測するよりも鈍った値、特に平均化、平滑化された値を取得可能となる。したがって、計測に時間分解能の高い高精度なものを用いる必要がなくなり、また、計測の手間もより容易になる。また、これにより、ノズルの吐出不良のうち、特に電気系の異常に係る個別の回復が不能なものを識別可能になるので、不要なクリーニング処理を回避しつつ、欠補完により画質の維持を適切に図ることができる。

また、インクジェット記録装置１は、異常ノズルを不良ノズルリスト５２に記憶する記憶部５０と、所定の報知動作を行う操作表示部８０とを備える。対応処理部としての制御部４０は、検出された異常ノズルが連続して配置していたり、所定の基準数を超えたりといった所定の条件を満たす場合には、報知動作を行わせる。
このように、インクジェット記録装置１では、欠補完では画質の維持が困難な場合には速やかにユーザーにその旨報知することができるので、画質の低下に対して迅速に適切な対処が可能となり、効率良く安定した画質の画像を記録することができる。

また、記憶部５０は、複数のノズル２７の各々について、平均電流値Ｉｒに係る容量履歴データ５４を記憶する。制御部４０は、異常検出部として、平均電流値Ｉｒの経時変化に基づいて、圧電素子２６の劣化状況を判断する。このように、単に圧電素子２６の異常を検出するだけでなく、経年劣化を容易に判断することができるので、駆動電圧などの調整を行うのがより容易になり、また、吐出ヘッド２１１を交換するタイミングをより適切に判断することが可能になる。これにより、より一層のコストや手間の低減を図ることができる。

また、制御部４０は、記録対象画像の画像データに応じて複数の圧電素子２６への駆動電圧の印加を制御する記録制御部と、所定のテスト画像（吐出不良検査画像）の画像データに応じた記録制御部の制御により、複数のノズル２７から記録媒体Ｐに対して吐出されたインクによる吐出不良検査画像の読取結果に基づいて、複数のノズル２７からのインク吐出不良を検出する不良検出部と、として動作する。また、インクジェット記録装置１は、複数のノズル２７の開口が配列されたノズル面２１０の清掃を行うクリーニング部３０を備える。制御部４０は、対応処理部として、インク吐出不良を生じている吐出不良ノズルに異常ノズルではないものがある場合には、その数などに応じた所定の条件でクリーニング部によりノズル面２１０の清掃を行わせる。
このように、インクジェット記録装置１では、圧電素子２６の容量異常の検査と、従来のテスト画像を用いたインク吐出不良の検査とを併用することで、容易な検査でノズル面２１０のクリーニングの要否が判断できるので、無駄な処理を省いて速やかに適正な動作状態に戻すことができる。

また、インクジェット記録装置１は、記録媒体Ｐ上に記録された吐出不良検査画像を読み取り可能に配置された読取部６０を備える。これにより、画像の記録動作と並行して容易にインク吐出不良の検査を行うことができるので、速やかにインク吐出不良や記録画像の画質低下を検出することができる。

また、所定の駆動電圧パターンは、インクを前記複数のノズルから吐出させない非吐出波形である。これにより、検査に係るインク消費、特に周期的な駆動電圧の印加による連続的なインク吐出量を低減させることができる。また、廃液トレイなどで吐出インクを別途受け止めるような動作を行わなくてよいので、記録動作の間に短時間で容易かつ適切に異常ノズル（圧電素子の容量異常）を検出することができる。したがって、記録動作の中断時間を大きくとる必要がなくなり、作業効率を向上させることができる。また、この場合、非吐出波形として駆動電圧の振幅を低下させても切替周波数ｆによる周期的な駆動電圧の印加により全体の電力消費、すなわち電力供給部９０の供給電力（平均電流値Ｉｒ）を適切なレベルとすることができるので、必要な大きさの計測結果を得るために繊細な微調整などを必要としないこれにより、検査の手間をより軽減することができる。

また、電力供給部９０は、電力供給を受けて所定の駆動電圧を出力するＤＣ／ＤＣ変換部９５と、出力されている所定の駆動電圧に応じた電力を圧電素子２６に対して供給可能に蓄える第１安定化キャパシター９３と、第１安定化キャパシター９３と圧電素子２６との間の接続状態を切り替える第１スイッチ２５１と、を備える。そして、制御部４０による異常検出部としての容量Ｃｐの異常の検出時において、第１スイッチ２５１により接続が切断されている場合におけるＤＣ／ＤＣ変換部９５による第１安定化キャパシター９３の充電に係る時定数は、第１スイッチ２５１により接続がなされている場合における第１安定化キャパシター９３による圧電素子２６の充電に係る時定数よりも大きい。
すなわち、圧電素子２６よりも十分に容量の大きい第１安定化キャパシター９３が大きな時定数でＤＣ／ＤＣ変換部９５と圧電素子２６との間に挿入されることで、ＤＣ／ＤＣ変換部９５からの出力電流Ｉｂがより平滑化され、また、出力電圧Ｖｂの低下も微小範囲に抑えられるので、圧電素子２６への印加電圧などの計測よりもより電力計測（すなわち、平均電流値Ｉｒの計測）が容易になる。これにより、圧電素子２６の容量異常の判定が容易になる。

また、電力供給部９０は、ＤＣ／ＤＣ変換部９５からの出力電流Ｉｂを所定の抵抗値の抵抗素子による降下電圧に基づいて平均電流値Ｉｒとして計測する電流検出部９１と、出力電流Ｉｂが抵抗素子を経て出力される計測経路と当該抵抗素子を経ずに出力される直接経路とを切り替える切替素子９２とを備える。制御部４０は、異常検出部として、容量Ｃｐの異常を検出する場合に計測経路により出力電流Ｉｂを出力させ、容量Ｃｐの異常を検出しない場合には直接経路により出力電流Ｉｂを出力させる。
このように、電流検出部９１の抵抗素子自体が出力電流Ｉｂにより第１安定化キャパシター９３を充電する際の時定数の増大に寄与するので、追加の構成を必要とせずより容易に圧電素子２６の容量異常を検出することができる。一方で、このような抵抗素子は、特に、多数のノズル２７に各々対応する圧電素子２６に対していっせいに駆動電圧を印加する場合などに、消費電力の増加や駆動電圧の降下の原因になるので、通常の駆動時には電流検出部９１を通さないで電力を供給することで、容易な構成で消費電力の増大を防ぎつつ適切に各圧電素子２６を変形動作させて、記録画像の画質に悪影響を及ぼさない。

また、制御部４０は、異常検出部として、駆動電圧パターンによる駆動電圧の印加開始後所定時間経過した後に平均電流値Ｉｒを取得する。第１安定化キャパシター９３の容量や印加電圧に応じて、周期的な駆動電圧の印加を開始してから、出力電流Ｉｂが平均電流値Ｉｒ付近で安定するまで若干の遅延時間があるので、当該遅延時間を考慮して待機時間ｔｒｍｓ経過後に平均電流値Ｉｒを取得することで、より適正に容量Ｃｐ（異常ノズル）の検出を行うことができる。

また、制御部４０は、異常検出部として、圧電素子２６の充電に係る第１安定化キャパシター９３の放電速度と当該第１安定化キャパシター９３の充電時における第１安定化キャパシター９３の充電速度とが所定の基準差以下となった後に平均電流値Ｉｒを取得する。
このように、待機時間ｔｒｍｓは、インクジェット記録装置１では十分に小さく定める（数十msecなど）ことができるので、記録動作に悪影響を及ぼさずに迅速に検査を行うことができる。

また、制御部４０は、異常検出部として、複数の出力電流Ｉｂの計測値の平均により平均電流値Ｉｒを取得する。上述のように、容量Ｃｐよりも第１安定化キャパシター９３の容量の方がはるかに大きくても、第１安定化キャパシター９３の微小な電圧変化により出力電流Ｉｂが相対的に変化し、容量Ｃｐの算出に影響するので、当該出力電流Ｉｂの平均値により、より正確に平均電流値Ｉｒを取得して適正な容量Ｃｐを求めることができる。

また、制御部４０は、異常検出部として、記録対象画像の記録動作を繰り返し行う場合に、当該記録動作間で容量Ｃｐの異常の検出を行う。
このように、通常の記録動作の合間に異常検出が可能となることで、不要に時間を無駄にせず効率良く異常ノズルを検出することができる。また、記録動作ごとに異常検出を行うことで、異常発生時に速やかに画像記録を中止したり画質を維持する処理を行ったりすることができるので、画質の低下した画像を続けて記録することで無駄にする記録媒体、インクや時間を効果的に低減させることができる。

また、複数の圧電素子２６についての容量Ｃｐの異常の検出動作は、複数回の記録動作間に分割して行われる。記録動作間の時間は短いので、ノズル数によっては全ての圧電素子２６の容量Ｃｐの異常を検出するのが困難な場合もあり得る。このような場合でも、一部の圧電素子２６ずつ分割して順番に検査を行っていくことで、速やかに全ての圧電素子２６の検査が行われて異常ノズルが検出され、これに対して対処することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、出力電流Ｉｂの電流計測のみを行ったが、出力電圧Ｖｂやその変化を計測してもよい。また、電流検出部９１の抵抗素子をそのまま利用する代わりに別途抵抗素子が挿入されてもよい。また、ＤＣ／ＤＣ変換部９５の供給電力としてその出力電流Ｉｂを計測することとしたが、ＤＣ／ＤＣ変換部９５に供給される入力電流からＤＣ／ＤＣ変換部９５自体の消費電流などを差し引いて供給電力を算出することとしてもよい。

また、上記実施の形態では、各圧電素子２６に対して各々順番に容量の異常を検出していくこととしたが、複数の圧電素子２６に対してまとめて容量の異常の有無を検出し、容量の異常が検出された場合に当該複数の圧電素子２６のうちいずれに問題があるかを検査する２段階の検査であってもよい。

また、上記実施の形態では、駆動波形として単に電圧ＶＨ２の供給有無のみを切り替えた矩形波を用いたが、電圧変化率の大きい台形波形状の駆動波形が出力される場合でも本発明を適用してＤＣ／ＤＣ変換部９５の供給電力から各圧電素子２６の容量異常を検出してよい。

また、上記実施の形態では、出力電流Ｉｂを計測する計測経路と計測しないバイパス経路である直接経路とを切替可能としたが、第１安定化キャパシター９３の容量などに応じてバイパス直接経路が必要ない場合には、これを設けないこととしてもよい。また、上記では、第１安定化キャパシター９３の容量と電流検出部９１の抵抗素子とを考慮して出力電流の遅延、平滑化を考慮したが、ＤＣ／ＤＣ変換部９５のインダクタンスなども考慮され得る。

また、上記実施の形態では、ラインヘッドを有し、ワンパスで連続的な記録媒体に対して画像記録を行うインクジェット記録装置を例に挙げて説明したが、これに限られない。記録媒体Ｐを搬送する動作と、停止している記録媒体Ｐに対して吐出ヘッド２１１を記録媒体Ｐに対して移動させながら記録媒体Ｐ上にインクを吐出させる動作とを繰り返すスキャン方式のインクジェット記録装置であってもよい。また、記録媒体は、連続的なものに限られず、枚葉紙など１又は所定数の記録対象画像ごとに区切られたものであってもよい。この場合、インクを吐出させない異常動作の検出動作は、複数の記録媒体間で行われてもよい。

また、上記実施の形態では、クリーニングとしてインク吐出面に付着した異物などを払拭する動作について説明したが、ノズル内の気泡や異物を吐出させたり吐出ヘッド２１１からインクタンクなどに還流させる動作などが併せて行われてもよい。

また、上記実施の形態では、読取部６０を備えるインクジェット記録装置１について説明したが、別途外付けされてもよい。また、吐出不良ノズルの検出は制御部４０の外部で別途行われて検出結果が取得されてもよい。

また、容量履歴データ５４を保持せず、初期値と最新の値との比較のみで劣化の判断を行ってもよい。また、単純に故障などの異常のみを判断し、劣化状況の判断を行わなくてもよい。
その他、上記実施の形態で示した構成、当該構成の配置、処理の内容や手順などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

１インクジェット記録装置
１０搬送部
１１駆動ローラー
１２搬送ベルト
１３従動ローラー
１４搬送モーター
１５押圧ローラー
１６剥がしローラー
２０画像記録部
２１、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｋヘッドユニット
２１０ノズル面
２１１吐出ヘッド
２５ヘッド駆動部
２５１第１スイッチ
２５２第２スイッチ
２５３第３スイッチ
２５４ドライバー回路
２６圧電素子
２７ノズル
２７ａノズル開口
３０クリーニング部
４０制御部
５０記憶部
５１検出プログラム
５２不良ノズルリスト
５３欠補完設定
５４容量履歴データ
６０読取部
７０通信部
８０操作表示部
９０電力供給部
９１電流検出部
９２切替素子
９３第１安定化キャパシター
９４第２安定化キャパシター
９５ＤＣ／ＤＣ変換部
Ｃｐ容量
ｆ切替周波数
Ｉｂ出力電流
Ｉｐ電流量
Ｉｒ平均電流値
ｔｒｍｓ待機時間

Claims

インクを吐出する複数のノズルの配列と、
印加電圧に応じて変形し、複数のノズルに各々供給されるインクに対してそれぞれ圧力変化を与える複数の圧電素子と、
前記圧電素子への駆動電圧の印加に係る電力を供給する電力供給部と、
前記圧電素子に対して所定の駆動電圧パターンにより周期的に駆動電圧を印加させ、複数周期の当該駆動電圧の印加に係る前記電力供給部の供給電力に応じた所定の値の平均値を代表値として取得し、当該代表値に応じて求められる前記圧電素子の容量の異常を検出する異常検出部と、
前記容量の異常を生じている圧電素子の変形によりインクを吐出する異常ノズルのインク吐出量を当該異常ノズルに隣り合って配置されている隣接ノズルのうち少なくとも一部からのインク吐出により補完させる設定を行う対応処理部と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
前記異常ノズルを記憶する異常ノズル記憶部と、
所定の報知動作を行う報知部と、
を備え、
前記対応処理部は、検出された前記異常ノズルが所定の条件を満たす場合には、前記報知動作を行わせる
ことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
前記複数のノズルの各々について、前記代表値に係る履歴を記憶する履歴記憶部を備え、
前記異常検出部は、前記代表値の経時変化に基づいて、前記圧電素子の劣化状況を判断する
ことを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録装置。
記録対象画像の画像データに応じて前記複数の圧電素子への駆動電圧の印加を制御する記録制御部と、
所定の吐出不良検査画像の画像データに応じた前記記録制御部の制御により、前記複数のノズルから記録媒体に対して吐出されたインクによる前記吐出不良検査画像の読取結果に基づいて、前記複数のノズルからのインク吐出不良を検出する不良検出部と、
前記複数のノズルの開口が配列されたノズル面の清掃を行う清掃部と、
を備え、
前記対応処理部は、インク吐出不良を生じている吐出不良ノズルに前記異常ノズルではないものがある場合には、所定の条件で前記清掃部により前記ノズル面の清掃を行わせる
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
記録媒体上に記録された前記吐出不良検査画像を読み取り可能に配置された読取部を備えることを特徴とする請求項４記載のインクジェット記録装置。
前記所定の駆動電圧パターンは、インクを前記複数のノズルから吐出させない非吐出波形であることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
前記電力供給部は、
電力供給を受けて所定の駆動電圧を出力する駆動電圧出力部と、
出力されている前記所定の駆動電圧に応じた電力を前記圧電素子に対して供給可能に蓄えるキャパシターと、
前記キャパシターと前記圧電素子との間の接続の状態を切り替える第１切替部と、
を備え、
前記キャパシターの容量は、前記圧電素子の容量よりも大きい
ことを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
前記電力供給部は、
前記駆動電圧出力部からの出力電流を所定の抵抗値の抵抗素子による降下電圧に基づいて前記代表値として計測する電流計測部と、
前記出力電流が前記抵抗素子を経て出力される計測経路と当該抵抗素子を経ずに出力される直接経路とを切り替える第２切替部と、
を備え、
前記異常検出部は、前記容量の異常を検出する場合に前記計測経路により前記出力電流を出力させ、前記容量の異常を検出しない場合には前記直接経路により前記出力電流を出力させる
ことを特徴とする請求項７記載のインクジェット記録装置。
前記異常検出部は、前記駆動電圧パターンによる駆動電圧の印加開始後所定時間経過した後に前記代表値を取得することを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
前記異常検出部は、前記圧電素子の充電に係る前記キャパシターの放電速度と前記キャパシターの充電時における当該キャパシターの充電速度とが所定の基準差以下となった後に前記代表値を取得することを特徴とする請求項７又は８記載のインクジェット記録装置。
前記異常検出部は、複数の計測値の平均により前記代表値を取得することを特徴とする請求項１０記載のインクジェット記録装置。
記録対象画像の画像データに応じて前記複数の圧電素子への駆動電圧の印加を制御する記録制御部を備え、
前記異常検出部は、記録対象画像の記録動作を繰り返し行う場合に、当該記録動作間で前記容量の異常の検出を行うことを特徴とする請求項１～１１のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
前記複数の圧電素子についての前記容量の異常の検出動作は、複数回の前記記録動作間に分割して行われることを特徴とする請求項１２記載のインクジェット記録装置。